低氮燃烧技术原理培训教程

发布时间：2023-12-13 08:06:06| 来源：乐鱼平台登录

  此为WORD版本，下载后可自行编辑，希望对您有帮助本文档为个人收集整理，如有疑问请尽快联系，谢谢低氮燃烧技术原理培训教程1、京能集团运行人员培训教程BEIHPlantCourse燃烧技术原理lowNOXcombustiontechnologyMAJTDNO.100.2低氮燃烧技术低氮燃烧技术.11.1NOX产生机理和抑制方法.11.2影响NOX生成量的因素.62.2.低氮燃烧技术低氮燃烧技术.132.1基础原理.133.3.空气分级低空气分级低NOXNOX燃烧技术原理及其技术特征分析燃烧技术原理及其技术特征分析.143.1空气分级燃烧的基础原理.153.2空气分级燃烧的主要形式.153.3轴向空气分级燃烧的影响因素.163.4径向空气分级燃烧的影响因素.163.5燃尽风的种类.163.6燃尽风布置方式的选.223.7空气分级燃烧技术的应用前景.234.4.燃料分级燃烧燃料分级燃烧.244.1燃料再燃的原理.244.2再燃燃料的选择.254.3再燃燃料的选取.254.4影响再燃效果的重要的因素.274.5燃料再燃技术的进展前景.275.5.烟气再循环低烟气再循环低NOXNOX燃烧技术原理及其技术特征分析燃烧技术原理及其技术特征分析.275.1烟气再循2、环机理.285.2烟气再循环率的选择.285.3利用烟气再循环实现HTAC.296.6.低低NOXNOX燃烧器技术原理及型式燃烧器技术原理及型式.296.1NOX燃烧器的原理.296.2直流煤粉燃烧.306.3旋流煤粉燃烧器.326.4双调风燃烧器.337.7.低此为WORD版本，下载后可自行编辑，希望对您有帮助本文档为个人收集整理，如有疑问请尽快联系，谢谢NOXNOX燃烧器的进展前景燃烧器的进展前景.398低氮燃烧技术低氮燃烧技术1.1NOX生机理和抑制方法锅炉燃烧过程中成成的氮氧化物（主要是NO2）严重地污染了环境。因此，抑制NOX的生成已成为大容量锅炉的燃烧器设计及运行时一定要考虑的主体问题之一。锅炉燃烧过程中产生的NOX一般可分为三大类：即热力型NOX(ThermaolNOX)、燃料型NOX（FeulNOX）、和快速型NOX（PromptNOX）种氮氧化物的组成随燃料含氮量不同有差别。对于燃煤，通常燃料型NOX7085，热力型NOX1525，其余为少量的快速型NOX。图1-1不一样NOX生成量与炉膛温度的关系1.1.1热力型：热力型NOX是高温下空气中氮气氧化而成，其生成机理是由原苏联科学家捷里道维奇提出来的。温度对热力型NOX的影响十分很明显，热力型NOX又称为温度型NOX。当燃烧温度不高于1800K热力NOX生成极少；当温度高于1800K时，反应逐渐明显，且随温度的升高，NOX生成量急剧升高。掌握热NOX的重点是降低燃烧温度水平，避开局部高温。（1）产生机理：1）化学反应及反应物、生成物活化能的影响：按泽尔多维奇机理，NO生成可用如下一组不分支连锁反应来说明。O2O+ON2+ONO+NN+O2NO+O上述反应是一个连锁反应，决定此为WORD版本，下载后可自行编辑，希望对您有帮助本文档为个人收集整理，如有疑问请尽快联系，谢谢生成速度，反应式N+O2NO+O相比于式N2+ONO+NN2+ONO+N，反应式N2+ONO+N是一个吸热反应，反应的活化能由反应式反应和氧分子离解反应的活化能组成，其和为542X103J/mol。分子氮较为稳定，只有较大的活化能才能把它氧化成NO，在反应中氧原子的作用是活化链接的环节，它源于O2在高温条件下的分解。热4、NOX的生成量伴随氧气浓度和温度的增大而加大。正由于氧原子和氮分子反应的活化能很大，而原子氧和燃料中可燃成份反应的活化能又很小，在燃烧火焰中生成的原子氧很容易和燃料中可燃成份反应，在火焰中不会生成大量的的生成反应基本上在燃料燃烧完了之后才进行。热力型NOX的生成速度要比相应的碳等可燃成份燃烧速度慢，主要生成区域是在火焰的下游位置。2）反应时间的影响：在锅炉燃烧水平的生成量将随烟气在高温区内的停留时间增长而增大。另外，氧气的浓度直接影响的生成量，氧浓度水平越高，NO的生成量就会越多。当温度高于1500生成反应变得十分明显，随着温度的升高，反应速度按阿累尼乌斯定律按指数规律迅速增加。通过实验得到，温度在1500以上附近变化时，温度每升高100，上述反应的速度将增此为WORD版本，下载后可自行编辑，希望对您有帮助本文档为个人收集整理，如有疑问请尽快联系，谢谢6-7倍。可见温度具有决定性影响。因此也就把这种在高温下空气中的氮氧化物称之为温度型NOX。（2）热力NOX的抑制：热力型NOX的产生源于空气中的氮气在1500以上的高温反应环境下氧化，所以，掌握热力5、主要从一下几方面入手：1）降低燃烧反应是的温度，避开其反应所需要的高温环境；2）使氧气浓度处于较低的水平；3）削减空气中的氮气浓度；4）缩短热力型NOX生成区的停留时间。一般来说，工业燃烧过程中以空气为氧化剂时掌握N2的浓度不容易实现，而富氧燃烧或纯氧燃烧技术就是以削减N2从而削减热力型NOX的一种方法。降低燃烧温度在工程实践中是通过向火焰面喷射水/水蒸气来实现的。降低氧浓度能够最终靠烟气循环来实现。使一部分烟气和新鲜空气混合，既能够更好的降低氧浓度，同时能降低火焰的温度。此外分级燃烧和浓淡燃烧技术也可以掌握热力型NOX。1.1.2快速型：快速型NOX主要是指燃料中的碳氢化合物在燃料浓度较高区域燃烧时所产生的烃与燃烧空气中的N2分子发生反应形成的CN、HCN，继续氧化而生成氮氧化物。因此，快速型氮氧化物主要产生于碳氢化合物含量较高、氧浓度较低的富燃料区。快速温度型NOX是空气中的氮分子在着火初始阶段，与燃料燃烧的中间产物烃（CHiCN等，在经氧化最此为WORD版本，下载后可自行编辑，希望对您有帮助本文档为个人收集整理，如有疑问请尽快联系，谢谢后生成NOX。其转化率取决于过程中空气过剩条件和温度水平。（1）产生机理快速温度型NOX的产生是由于氧原子浓度远超过氧分子离解的平衡浓度的原因。测定发现氧原子的浓度比平衡时的浓度高出十倍，并且发现在火焰内部，由于反应快，O、OH、H的浓度偏离其平衡浓度，其反应如下:H+O2OH+OO+H2OH+HOH+H2H2O+H可见，快速温NOX的生成可以用扩大的泽尔多维奇机理解释，但不遵守氧分子离析反应处于平衡状态这一假定。经实验发现，随着燃烧温度上升，首先出现HCN，在火焰面内到达最高点，在火焰面背后降低下来。在HCN浓度降低的同时，NO生成量急剧上升。还发现在HCN浓度经最高点转入下降阶段时，有大量的NHi存在，这些胺化合物进一步氧化生成NO。其中HCN是重要的中间产物，90% 的快速温度型 NOX HCN而产生的。快速温度型 NOX 的生成量受温度的影响不大，而与压力的 次方成正比。在煤粉炉中，其生成量很小，一般在 5%以下。 一般的情况下，对不含氮元素的碳氢燃料的较低温度的燃烧 反应中，才着重考虑快速型 NOX。（2）快速型 NOX 抑制原理快速型NOX 的特征是温度依靠性低，生成速度 快。根据快速型 7、OX的生成机理考虑，它是 此为WORD 版本，下载后可自行编辑，希望对您有帮助 本文档为个人收集整理，如有疑问请尽快联系，谢谢 N2分子和 CHI 自由基反应生成的 HCN 被数个基元反应氧化而成的。所以快速型NOX 的掌握主 要从两个方面来入手考虑:抑制 N2 分子和 CHI 自由基 的反应以及HCN 的多个基元反应。1.1.3 燃料型： 燃料 NOX是燃料中氮化合物在燃烧过程中热分解且氧化 而生成的，是燃煤电厂锅炉产生氮氧化物的主要途径，其 生成量主要与氧浓度（化学当量比）有关。燃料型 NOX 括挥发分中均相生成的NOX 和由残焦中异相生成的 NOX 两部分。挥发分中的氮主要以HCN NHi的形式 析出，随后氧化生成 NOX。焦炭中氮能够最终靠异相反应 氧化生成 NOX。其中由挥发分燃料氮转化而成的燃料型 NOX（简称挥发分燃料型 NOX）约占 6080，由焦炭燃料 氮转化而成的 NOX（简称焦炭燃料型 NOX）约占 2040。 燃料中氮的化合物中氮是以原子状态与各种碳氢化合物 结合的，与空气中氮相比，其结合键能量较小，因而这些 有机物中的原子氮较容易分解出来，氮原子的生成量 大幅度提升，液体与固体燃料燃烧时，由于氮的有机物 放出大量的氮原子，因此无论是挥发燃烧中还 8、是焦炭燃烧阶段都生成大量 NO。就煤而言，燃料氮向NOX 转化过程大致有三个 阶段:首先是有机氮化合物随挥发分析出一部分，其次是 挥发分中氮化合物燃烧，最后是炭骸中有机氮燃烧。（1） 产生机理： 燃料燃烧时，燃料氮几乎全部迅速分解生成 此为WORD 版本，下载后可自行编辑，希望对您有帮助 本文档为个人收集整理，如有疑问请尽快联系，谢谢 中间产物 I，如果有含氧化合物 存在时，则这些中间产物 NHi等化合物)与 OH等)反应生成 NO，同时 发生反应生成 N2: 燃料(N) I+RNO+I+NON2 燃煤中的氮分 为挥发性氮和焦炭氮，其中挥发性氮被释放后含有一定量 NH3，并按下式进行反应:NH3+02NO+ 焦炭 N+O2NO+ 燃煤中的氮生成 NOX 主要根据煤中的含 氮量，显然煤中的含氮量越高，生成的 NOX越多。当锅 炉内生成 NOX 时，还存在一系列氧化还原反应。 燃料 氮的转化率主要受温度、过量空气系数(富有氧浓度)和燃 料含氮量的影响，一般在 10%45%范围内。随着氮的转化 率(主要受温度影响)升高，燃料氮转化率逐步的提升，但这 主要发生在700800 温度区间内。由于燃料

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